Важная мутация обнаружена у молочного скота
Учёные обнаружили мутацию, которая создаёт дилемму для селекционеров молочного скота. Удалённая последовательность генов положительно влияет на удой молока, но вызывает гибель эмбрионов.
Обнаружена геномная делеция, одновременно влияющая на фертильность и молочную продуктивность у крупного рогатого скота. Это открытие помогает объяснить дилемму в разведении: отрицательную корреляцию между плодовитостью и производством молока.
В течение многих лет удой молока у скандинавского молочного скота неуклонно рос благодаря целевым программам разведения. Однако, несмотря на большой вес этого признака в селекционных целях в северных странах, улучшения фертильности почти не достигнуто. Оказалось, что эта неблагоприятная корреляция частично обусловлена делецией простой генной последовательности.
Присутствие и эффекты этой мутации недавно обнаружили учёные из Орхусского университета, Льежского университета, MTT Agrifood Research Finland в сотрудничестве с Датской сельскохозяйственной консультационной службой и Nordic Cattle Genetic Evaluation.
Генетическое объяснение
Раньше считалось, что снижение фертильности в первую очередь связано с отрицательным энергетическим балансом высокопродуктивных коров на пике лактации. Теперь же найдено генетическое объяснение.
Мы обнаружили, что причинным вариантом является делеция, охватывающая четыре гена, и показали, что эта делеция является рецессивной эмбрионально-летальной мутацией, — объясняет Гоутам Сахана.
Это означает, что телята умирают ещё на стадии эмбрионов, происходит аборт или регистрируется неудачное осеменение. Мутация рецессивна: чтобы телёнок был поражён, оба родителя должны быть носителями и передать ему гены. Быков-носителей делеции можно регулярно выявлять в текущей программе геномной селекции. Избегая спариваний носитель-носитель, можно достичь значительного скачка в фертильности у северных красных пород.
Распространённость и последствия
Эта конкретная мутация стала довольно распространённой у Nordic Red cattle, однако полностью отсутствует у Nordic Holstein и датских джерсейских популяций.
На основе частоты мутации в популяции оценено, что из-за неё гибнет:
- 2.89% эмбрионов у финской айрширской породы
- 1.32% — у шведской красной породы
- 0.42% — у датской красной породы
Причина сохранения вредной мутации
Причина относительно широкого распространения этой вредной делеции — её сильное положительное влияние на удой молока. Отбирая животных по высокой молочной продуктивности, селекционеры невольно отбирали и по эмбриональной смертности — ситуация так называемого автостопа (hitchhiking).
Наше исследование демонстрирует, что эмбрионально-летальные мутации составляют заметную долю снижения фертильности домашнего скота, а связанные с ними положительные эффекты на удой молока могут объяснять часть отрицательной генетической корреляции.
Это как минимум седьмой пример в животноводстве, когда аллель, вредный в гомозиготном состоянии, сохраняется в популяциях с высокой частотой из-за селективного преимущества, которое он даёт гетерозиготам.